力扣—两数相加(c语言版)

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🍉本篇简介:>:记录一个力扣写了好久的一个问题

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题目名称:两数相加(题目来源于力扣)

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前言:

此题被进位问题困扰良久,所以注意看如何解决进位问题.

另外,优化版本的代码将三种情况归于一类值的思考.

希望对困扰此题的友友们有些帮助.

一、题目介绍:

给你两个 非空 的链表，表示两个非负的整数。它们每位数字都是按照 逆序 的方式存储的，并且每个节点只能存储 一位 数字。

请你将两个数相加，并以相同形式返回一个表示和的链表。你可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

示例1:

输入：l1 = [2,4,3], l2 = [5,6,4]

输出：[7,0,8]

解释：342 + 465 = 807.

示例2:

输入：l1 = [0], l2 = [0]

输出：[0]

示例3:

输入：l1 = [9,9,9,9,9,9,9], l2 = [9,9,9,9]

输出：[8,9,9,9,0,0,0,1]

二、解题思路分析:

1.创建一个带头结点的单链表(头结点为sum),该链表用于存储L1链表与L2链表的和.

2.创建spillnum用于保存进位数.

3.遍历两个链表,将结点中的值相加后存入sum链表:

此时分三种情况考虑:

①:两个链表结点都不为空.

②:L1比较短,此时已经走到NULL了.

③:L2比较短,此时已经走到NULL了.

5.注意,还有一个重要情况,当最后两个数相加后也需要进位时,需要特殊处理.

6.返回头结点的next结点.

进位数说明:

题目要求一个结点只能存个位数,所以需要保留进位数到下一个结点.

算进位数:

这是很基本的数学问题,两数相加,大于10的部分需要进位.

2.1 代码实现(low版本 ):

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
//创建一个新节点
struct ListNode* newNode(int x)
{
  
    struct ListNode* newnode = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
	if (newnode == NULL)
	{
		printf("申请新的节点失败:\n");
		return NULL;
	}
	newnode->val = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}
struct ListNode* addTwoNumbers(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2){
    struct ListNode*sum=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    struct ListNode*sumtail=sum;
    int spillnum=0;
    while(l1&&l2)//当两个链表都不为NULL时
    {
        struct ListNode*newnode=newNode((l1->val+l2->val+spillnum)%10);
        spillnum=(l1->val+l2->val+spillnum)/10;
        sumtail->next=newnode;
        sumtail=sumtail->next;
        l1=l1->next;
        l2=l2->next;
    }
    //一方已经为NULL
    while(l1)
    {
        struct ListNode*newnode=newNode((l1->val+spillnum)%10);
        spillnum=(l1->val+spillnum)/10;
        sumtail->next=newnode;
        sumtail=sumtail->next;
        l1=l1->next;
    }
    while(l2)
    {
        struct ListNode*newnode=newNode((l2->val+spillnum)%10);
        spillnum=(l2->val+spillnum)/10;
        sumtail->next=newnode;
        sumtail=sumtail->next;
        l2=l2->next;
    }
    if(spillnum==0)
        return sum->next;
    else
        {
         	struct ListNode*newnode=newNode(spillnum);
         	sumtail->next=newnode;
        	 return sum->next;
        }
}

优化点:

①:将三种情况合并处理

如果两个链表只要一方有数据,则表示相加还需要继续.此时为避免空指针(NULL),将短的一方设置为0再与长链表相加.

短的一方不再继续后移(->next),用0代替.

②最后结点进位代码可以更加简洁一些.

2.2 代码实现(优化版本):

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     struct ListNode *next;
 * };
 */
//创建一个新节点
struct ListNode* newNode(int x)
{
    struct ListNode* newnode = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
	newnode->val = x;
	newnode->next = NULL;
	return newnode;
}
struct ListNode* addTwoNumbers(struct ListNode* l1, struct ListNode* l2){
    struct ListNode*sum=(struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    struct ListNode*sumtail=sum;//通过这个指针遍历sum链表
    int spillnum=0;//进位数
    while(l1||l2)//当两个链表其中一个还有元素的时候
    {   
       //如果一方为空,则将其值设置为0.
        int data1= l1==NULL ? 0 : l1->val;
        int data2= l2==NULL ? 0 : l2->val;

        int sum=(data1+data2+spillnum);//两数之和+进位数
        struct ListNode*newnode=newNode(sum%10);

        spillnum=sum/10;//处理进位
        //为sum链表新增结点
        sumtail->next=newnode;
        sumtail=sumtail->next;

        if(l1)//如果L1不是NULL,则后移.
        l1=l1->next;
        if(l2)//如果L2不是NULL,则后移.
        l2=l2->next;
    }
    //最后一个结点也可能要进位
    if(spillnum!=0)//如果进位数不是0,说明最后一次相加需要进位
    {
        struct ListNode*newnode=newNode(spillnum);
        sumtail->next=newnode;
    }
     return sum->next;
}

本题的解题经验就分享到这里了,下次见!